]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavfilter/af_asoftclip.c
avfilter: Constify all AVFilters
[ffmpeg] / libavfilter / af_asoftclip.c
index b656dcfa45ec9c4f9378f649420b376473a8d6b9..17361ba3a2f0f3e7bb98fc4fff823089298156ec 100644 (file)
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
+#include "libavutil/avassert.h"
 #include "libavutil/channel_layout.h"
 #include "libavutil/opt.h"
+#include "libswresample/swresample.h"
 #include "avfilter.h"
 #include "audio.h"
 #include "formats.h"
@@ -41,14 +43,24 @@ typedef struct ASoftClipContext {
     const AVClass *class;
 
     int type;
+    int oversample;
+    int64_t delay;
+    double threshold;
+    double output;
     double param;
 
+    SwrContext *up_ctx;
+    SwrContext *down_ctx;
+
+    AVFrame *frame;
+
     void (*filter)(struct ASoftClipContext *s, void **dst, const void **src,
                    int nb_samples, int channels, int start, int end);
 } ASoftClipContext;
 
 #define OFFSET(x) offsetof(ASoftClipContext, x)
 #define A AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
+#define F AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 
 static const AVOption asoftclip_options[] = {
     { "type", "set softclip type", OFFSET(type), AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},         -1, NB_TYPES-1, A, "types" },
@@ -61,7 +73,10 @@ static const AVOption asoftclip_options[] = {
     { "quintic",             NULL,            0, AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=ASC_QUINTIC},0,          0, A, "types" },
     { "sin",                 NULL,            0, AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=ASC_SIN},    0,          0, A, "types" },
     { "erf",                 NULL,            0, AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=ASC_ERF},    0,          0, A, "types" },
+    { "threshold", "set softclip threshold", OFFSET(threshold), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0.000001, 1, A },
+    { "output", "set softclip output gain", OFFSET(output), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0.000001, 16, A },
     { "param", "set softclip parameter", OFFSET(param), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0.01,        3, A },
+    { "oversample", "set oversample factor", OFFSET(oversample), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 1, 32, F },
     { NULL }
 };
 
@@ -97,13 +112,14 @@ static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
 }
 
-#define SQR(x) ((x) * (x))
-
 static void filter_flt(ASoftClipContext *s,
                        void **dptr, const void **sptr,
                        int nb_samples, int channels,
                        int start, int end)
 {
+    float threshold = s->threshold;
+    float gain = s->output * threshold;
+    float factor = 1.f / threshold;
     float param = s->param;
 
     for (int c = start; c < end; c++) {
@@ -113,55 +129,77 @@ static void filter_flt(ASoftClipContext *s,
         switch (s->type) {
         case ASC_HARD:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                dst[n] = av_clipf(src[n], -1.f, 1.f);
+                dst[n] = av_clipf(src[n] * factor, -1.f, 1.f);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_TANH:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                dst[n] = tanhf(src[n] * param);
+                dst[n] = tanhf(src[n] * factor * param);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_ATAN:
-            for (int n = 0; n < nb_samples; n++)
-                dst[n] = 2.f / M_PI * atanf(src[n] * param);
+            for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
+                dst[n] = 2.f / M_PI * atanf(src[n] * factor * param);
+                dst[n] *= gain;
+            }
             break;
         case ASC_CUBIC:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                if (FFABS(src[n]) >= 1.5f)
-                    dst[n] = FFSIGN(src[n]);
+                float sample = src[n] * factor;
+
+                if (FFABS(sample) >= 1.5f)
+                    dst[n] = FFSIGN(sample);
                 else
-                    dst[n] = src[n] - 0.1481f * powf(src[n], 3.f);
+                    dst[n] = sample - 0.1481f * powf(sample, 3.f);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_EXP:
-            for (int n = 0; n < nb_samples; n++)
-                dst[n] = 2.f / (1.f + expf(-2.f * src[n])) - 1.;
+            for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
+                dst[n] = 2.f / (1.f + expf(-2.f * src[n] * factor)) - 1.;
+                dst[n] *= gain;
+            }
             break;
         case ASC_ALG:
-            for (int n = 0; n < nb_samples; n++)
-                dst[n] = src[n] / (sqrtf(param + src[n] * src[n]));
+            for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
+                float sample = src[n] * factor;
+
+                dst[n] = sample / (sqrtf(param + sample * sample));
+                dst[n] *= gain;
+            }
             break;
         case ASC_QUINTIC:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                if (FFABS(src[n]) >= 1.25)
-                    dst[n] = FFSIGN(src[n]);
+                float sample = src[n] * factor;
+
+                if (FFABS(sample) >= 1.25)
+                    dst[n] = FFSIGN(sample);
                 else
-                    dst[n] = src[n] - 0.08192f * powf(src[n], 5.f);
+                    dst[n] = sample - 0.08192f * powf(sample, 5.f);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_SIN:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                if (FFABS(src[n]) >= M_PI_2)
-                    dst[n] = FFSIGN(src[n]);
+                float sample = src[n] * factor;
+
+                if (FFABS(sample) >= M_PI_2)
+                    dst[n] = FFSIGN(sample);
                 else
-                    dst[n] = sinf(src[n]);
+                    dst[n] = sinf(sample);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_ERF:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                dst[n] = erff(src[n]);
+                dst[n] = erff(src[n] * factor);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
+        default:
+            av_assert0(0);
         }
     }
 }
@@ -171,6 +209,9 @@ static void filter_dbl(ASoftClipContext *s,
                        int nb_samples, int channels,
                        int start, int end)
 {
+    double threshold = s->threshold;
+    double gain = s->output * threshold;
+    double factor = 1. / threshold;
     double param = s->param;
 
     for (int c = start; c < end; c++) {
@@ -180,55 +221,77 @@ static void filter_dbl(ASoftClipContext *s,
         switch (s->type) {
         case ASC_HARD:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                dst[n] = av_clipd(src[n], -1., 1.);
+                dst[n] = av_clipd(src[n] * factor, -1., 1.);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_TANH:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                dst[n] = tanh(src[n] * param);
+                dst[n] = tanh(src[n] * factor * param);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_ATAN:
-            for (int n = 0; n < nb_samples; n++)
-                dst[n] = 2. / M_PI * atan(src[n] * param);
+            for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
+                dst[n] = 2. / M_PI * atan(src[n] * factor * param);
+                dst[n] *= gain;
+            }
             break;
         case ASC_CUBIC:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                if (FFABS(src[n]) >= 1.5)
-                    dst[n] = FFSIGN(src[n]);
+                double sample = src[n] * factor;
+
+                if (FFABS(sample) >= 1.5)
+                    dst[n] = FFSIGN(sample);
                 else
-                    dst[n] = src[n] - 0.1481 * pow(src[n], 3.);
+                    dst[n] = sample - 0.1481 * pow(sample, 3.);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_EXP:
-            for (int n = 0; n < nb_samples; n++)
-                dst[n] = 2. / (1. + exp(-2. * src[n])) - 1.;
+            for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
+                dst[n] = 2. / (1. + exp(-2. * src[n] * factor)) - 1.;
+                dst[n] *= gain;
+            }
             break;
         case ASC_ALG:
-            for (int n = 0; n < nb_samples; n++)
-                dst[n] = src[n] / (sqrt(param + src[n] * src[n]));
+            for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
+                double sample = src[n] * factor;
+
+                dst[n] = sample / (sqrt(param + sample * sample));
+                dst[n] *= gain;
+            }
             break;
         case ASC_QUINTIC:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                if (FFABS(src[n]) >= 1.25)
-                    dst[n] = FFSIGN(src[n]);
+                double sample = src[n] * factor;
+
+                if (FFABS(sample) >= 1.25)
+                    dst[n] = FFSIGN(sample);
                 else
-                    dst[n] = src[n] - 0.08192 * pow(src[n], 5.);
+                    dst[n] = sample - 0.08192 * pow(sample, 5.);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_SIN:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                if (FFABS(src[n]) >= M_PI_2)
-                    dst[n] = FFSIGN(src[n]);
+                double sample = src[n] * factor;
+
+                if (FFABS(sample) >= M_PI_2)
+                    dst[n] = FFSIGN(sample);
                 else
-                    dst[n] = sin(src[n]);
+                    dst[n] = sin(sample);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
         case ASC_ERF:
             for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
-                dst[n] = erf(src[n]);
+                dst[n] = erf(src[n] * factor);
+                dst[n] *= gain;
             }
             break;
+        default:
+            av_assert0(0);
         }
     }
 }
@@ -237,14 +300,48 @@ static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 {
     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
     ASoftClipContext *s = ctx->priv;
+    int ret;
 
     switch (inlink->format) {
     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:
     case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->filter = filter_flt; break;
     case AV_SAMPLE_FMT_DBL:
     case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->filter = filter_dbl; break;
+    default: av_assert0(0);
     }
 
+    if (s->oversample <= 1)
+        return 0;
+
+    s->up_ctx = swr_alloc();
+    s->down_ctx = swr_alloc();
+    if (!s->up_ctx || !s->down_ctx)
+        return AVERROR(ENOMEM);
+
+    av_opt_set_int(s->up_ctx, "in_channel_layout",    inlink->channel_layout, 0);
+    av_opt_set_int(s->up_ctx, "in_sample_rate",       inlink->sample_rate, 0);
+    av_opt_set_sample_fmt(s->up_ctx, "in_sample_fmt", inlink->format, 0);
+
+    av_opt_set_int(s->up_ctx, "out_channel_layout",    inlink->channel_layout, 0);
+    av_opt_set_int(s->up_ctx, "out_sample_rate",       inlink->sample_rate * s->oversample, 0);
+    av_opt_set_sample_fmt(s->up_ctx, "out_sample_fmt", inlink->format, 0);
+
+    av_opt_set_int(s->down_ctx, "in_channel_layout",    inlink->channel_layout, 0);
+    av_opt_set_int(s->down_ctx, "in_sample_rate",       inlink->sample_rate * s->oversample, 0);
+    av_opt_set_sample_fmt(s->down_ctx, "in_sample_fmt", inlink->format, 0);
+
+    av_opt_set_int(s->down_ctx, "out_channel_layout",    inlink->channel_layout, 0);
+    av_opt_set_int(s->down_ctx, "out_sample_rate",       inlink->sample_rate, 0);
+    av_opt_set_sample_fmt(s->down_ctx, "out_sample_fmt", inlink->format, 0);
+
+    ret = swr_init(s->up_ctx);
+    if (ret < 0)
+        return ret;
+
+    ret = swr_init(s->down_ctx);
+    if (ret < 0)
+        return ret;
+
     return 0;
 }
 
@@ -274,8 +371,9 @@ static int filter_channels(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jo
 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 {
     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
+    ASoftClipContext *s = ctx->priv;
     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
-    int nb_samples, channels;
+    int ret, nb_samples, channels;
     ThreadData td;
     AVFrame *out;
 
@@ -298,17 +396,64 @@ static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
         channels = 1;
     }
 
-    td.in = in;
-    td.out = out;
-    td.nb_samples = nb_samples;
-    td.channels = channels;
-    ctx->internal->execute(ctx, filter_channels, &td, NULL, FFMIN(channels,
-                                                            ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
+    if (s->oversample > 1) {
+        s->frame = ff_get_audio_buffer(outlink, in->nb_samples * s->oversample);
+        if (!s->frame) {
+            ret = AVERROR(ENOMEM);
+            goto fail;
+        }
+
+        ret = swr_convert(s->up_ctx, (uint8_t**)s->frame->extended_data, in->nb_samples * s->oversample,
+                          (const uint8_t **)in->extended_data, in->nb_samples);
+        if (ret < 0)
+            goto fail;
+
+        td.in = s->frame;
+        td.out = s->frame;
+        td.nb_samples = av_sample_fmt_is_planar(in->format) ? ret : ret * in->channels;
+        td.channels = channels;
+        ctx->internal->execute(ctx, filter_channels, &td, NULL, FFMIN(channels,
+                                                                ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
+
+        ret = swr_convert(s->down_ctx, (uint8_t**)out->extended_data, out->nb_samples,
+                          (const uint8_t **)s->frame->extended_data, ret);
+        if (ret < 0)
+            goto fail;
+
+        if (out->pts)
+            out->pts -= s->delay;
+        s->delay += in->nb_samples - ret;
+        out->nb_samples = ret;
+
+        av_frame_free(&s->frame);
+    } else {
+        td.in = in;
+        td.out = out;
+        td.nb_samples = nb_samples;
+        td.channels = channels;
+        ctx->internal->execute(ctx, filter_channels, &td, NULL, FFMIN(channels,
+                                                                ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
+    }
 
     if (out != in)
         av_frame_free(&in);
 
     return ff_filter_frame(outlink, out);
+fail:
+    if (out != in)
+        av_frame_free(&out);
+    av_frame_free(&in);
+    av_frame_free(&s->frame);
+
+    return ret;
+}
+
+static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
+{
+    ASoftClipContext *s = ctx->priv;
+
+    swr_free(&s->up_ctx);
+    swr_free(&s->down_ctx);
 }
 
 static const AVFilterPad inputs[] = {
@@ -329,7 +474,7 @@ static const AVFilterPad outputs[] = {
     { NULL }
 };
 
-AVFilter ff_af_asoftclip = {
+const AVFilter ff_af_asoftclip = {
     .name           = "asoftclip",
     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Audio Soft Clipper."),
     .query_formats  = query_formats,
@@ -337,6 +482,7 @@ AVFilter ff_af_asoftclip = {
     .priv_class     = &asoftclip_class,
     .inputs         = inputs,
     .outputs        = outputs,
+    .uninit         = uninit,
     .process_command = ff_filter_process_command,
     .flags          = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC |
                       AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,